材料腐蚀2.docVIP

1、工程材料和结构中最重要和最常见的三种失效形式为：腐蚀、断裂、磨损2、材料腐蚀的定义：材料受环境介质的化学作用或电化学作用而变质和破坏的现象3、按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀4、按腐蚀形态分类：普遍性腐蚀、局部腐蚀、应力作用下的腐蚀断裂5、均匀腐蚀程度的评定方法：重量法、深度法、电流密度表征法1、热力学与动力学的区别：热力学主要研究一个反应进行时的热量和能量的变化，动力学是研究物质性质随时间变化的非平衡的动态体系。热力学告诉你能不能发生反应。动力学告诉你反应要多长时间2、电化学腐蚀的定义：金属材料和电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起的金属材料腐蚀破坏3、无论是化学腐蚀还是电化学腐蚀，都会使金属元素的价态升高而被氧化，但是化学腐蚀和电化学腐蚀有着显著的区别4、按照电化学的定义，电极电位较低的称为负极，电极电位较高的称为正极。发生氧化反应的称为阳极，发生还原反应的称为阴极。5、腐蚀原电池：只能导致金属材料破坏而不能对外做有用功的短路原电池6、实际上，在电解液中的两种金属不一定要有导线连接才能组成腐蚀电池，两种金属直接接触也能组成腐蚀电池7、腐蚀电池是有阴极、阳极、电解质溶液和连接阴极与阳极的电子导体等几部分组成，缺一不可8、腐蚀电池的工作历程：阳极过程、阴极过程、电荷传递9、一次产物：腐蚀过程中，阳极反应和阴极反应的直接产物10、二次产物：随着腐蚀的不断进行，电极表面附近的一次产物浓度不断增加，阳极区附近金属离子的浓度增高，阴极区附近由于H+放电和水中溶解氧的还原使得ph值升高，溶液中产生了浓度梯度，一次产物发生扩散，阴极、阳极过程中，一次产物在扩散过程中相遇并形成难溶化合物的过程11、一般情况下，金属的腐蚀时按电化学机理进行的，金属电化学腐蚀的自发倾向除了可用G判断外，更为方便的是采用电极电位或标准电极电位来判断12、电化学腐蚀中电极的含义一般是指电子导体和离子导体组成的体系，常以金属|溶液表示13、有时也将电极材料，即电子导体称为电极，这时“电极”不代表电极体系，而是电极体系中电极材料本身14、电极电位产生的三种情况：（1）、在金属进入电解质溶液中，金属表面的正离子由于极性水分子作用，将发生水化。（2）、在金属材料进入电解质溶液中后，如果水化能不足以克服金属点阵键能，金属表面可能从溶液中吸收一部分水化了的金属阳离子，使金属表面带正电。（3）、对于某些正电性金属或导电的非金属浸入电解液中，他们不能被水化而进入溶液，也没有金属离子解脱水化沉积到表面，这时将会出现另外一种双电层15、非平衡电极电位：当金属电极上同时存在两个或两个以上不同物质参与的电化学反应时，电极上不可能出现物质的交换和电荷均达到平衡的状态16、非平衡电位不服从能斯公式，只能通过测试得到17、平衡电极电位：当金属置入它们自身离子的溶液中，电极界面上进行的可逆电极反应建立起电化学平衡时，正反向反应速率相同，即通过金属—溶液界面的物质交换和电荷转移速率在两个方向上都达到动态平衡1、全面腐蚀：全面腐蚀是指分布在整个金属表面和连成一片的腐蚀破坏2、全面腐蚀的特点：整个金属表面均处于活化状态3、根据全面腐蚀的速率是否相同，可以将全面腐蚀分为均匀腐蚀和非均均匀腐蚀4、均匀腐蚀：当金属的材质和腐蚀环境比较均匀时，腐蚀作用均匀发生在整个金属表面上，金属表面上各点的腐蚀速率基本相同 非均匀腐蚀：腐蚀作用虽然发生在整个金属表面上，但是各区域的腐蚀速率相差很大，对于整个金属表面而言，腐蚀是不均匀的局部腐蚀：局部腐蚀是相对于全面腐蚀而言的，其特征是腐蚀作用仅局限在金属表面的某一区域，而表面的其他区域几乎未被破坏电极的极化现象：当电极上有电流通过时，电极电位E偏离平衡电位Ee或稳定电位Es的现象根据产生的原因，极化可以分为：活化极化，浓差极化，电阻极化产生阳极极化的原因有三种：（1）、电化学极化或活化极化：阳极的正电荷将随时间发生积累，使电极电位向正方向移动，发生电化学阳极极化。（2）、浓差极化：阳极溶解得到金属离子，将会在阳极表面的液层和溶液本体间建立起浓度梯度，使溶解下来的金属离子不断向溶液本体中扩散，如果扩散速率小于金属的溶解速率，阳极附近的金属离子的浓度将会升高，导致电极电位升高，产生浓差阳极极化（3）、电阻极化：当腐蚀过程中金属表面生成或原有一层氧化物膜时，电流在膜中产生很大的电压降，从而使电位显著升高，由此引起的极化产生阴极极化的原因有两种：（1）、活化极化：由于电子进入阴极的速率大于电化学反应放电的速率，因此，电子在阴极发生积累，结果使阴极的电极电位降低，发生电化学阴极极化（2）、浓差极化：如果阴极反应的反应物或产物的扩散速率小于阴极的放电速率，则反应物和产物分别在阴极附近的液层中浓度降低和升高，阻碍阴极反应的进一步进行，造成阴极电极电位向负方向移动，产生浓差阴极极